Аннотация
Разработана математическая модель воздушной линии электропередачи, находящейся под наведенным напряжением. Наведенное напряжение обусловлено электромагнитным полем близко расположенной линии электропередачи, находящейся в работе. Математическая модель позволяет определять значения наведенного напряжения на отключенных проводах воздушных линий электропередачи и значения ожидаемого напряжения прикосновения к опорам, на которые выполнено заземление отключенных проводов и грозозащитных тросов. Провода и грозозащитные тросы отключенной линии представлены звеньевой схемой замещения с сосредоточенными параметрами. Влияние электрического и магнитного полей моделируется включением в схему эквивалентных поперечных и продольных ЭДС. Продольные ЭДС, обусловленные влиянием переменного магнитного поля, определяются через взаимную индуктивность проводов. Предложен алгоритм, позволяющий с помощью численного интегрирования определить взаимную индуктивность между парой проводов, расположенных над неоднородной землей, приведенной к горизонтально-слоистой структуре. Математическая модель учитывает наличие транспозиции проводов, влияющей и подверженной влиянию воздушных линий, режим заземления грозозащитных тросов, несимметрию и несинусоидальность влияющих токов и напряжений, изменение геометрии расположения проводов по длине воздушных линий, различные значения сопротивлений заземляющих устройств опор. В разработанной модели воздушную линию можно моделировать отдельными пролетами или укрупненными блоками, например, анкерными участками. Также возможно смоделировать любую схему заземления отключенных проводов и грозозащитных тросов в любых точках рассматриваемой воздушной линии электропередачи. Приведены примеры расчетов наведенных напряжений и ожидаемых напряжений прикосновения при выполнении работ на проводах отключенной цепи двухцепной воздушной линии электропередачи. В примерах рассмотрены все схемы заземемления проводов отключенной цепи, возникающие при выполнении работ, согласно требованиям Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок.
Ключевые слова: двухцепные воздушные линии электропередачи, наведенное напряжение, электробезопасность работ, проведение работ под наведенным напряжением, электрическое влияние, магнитное влияние, электромагнитное поле, расчет наведенного напряжения
Список литературы
1. СТО ОАО «ФСК ЕС» 56947007-29.240.55.018–2009. Методические указания по определению наведенного напряжения на отключенных воздушных линиях, находящихся вблизи действующих ВЛ. – М.: ФСК ЕС, 2009. – 35 с. – (Стандарт организации).
2. Gouda O.E., El Dein A.Z. , El-Gabalawy M.A.H. Effect of electromagnetic field of overhead transmission lines on the metallic gas pipe-lines // Electric Power Systems Research. – 2013. – N 103. – P. 129–136.
3. РД-17.220.00-КТН-034-08. Методика определения воздействия ВЛ-110 кВ и выше на коррозию нефтепровода и мероприятия по защите трубопровода. – М., 2008. – 76 с. – (Руководящий документ).
4. Михайлов М.И., Разумов Л.Д., Соколов С.А. Электромагнитные влияния на сооружения связи. – М.: Связь, 1979. – 264 с.
5. Костенко М.В., Перельман Л.С., Шкарин Ю.П. Волновые процессы и электрические помехи в многопроводных линиях высокого напряжения. – М.: Энергия, 1973. – 272 с.
6. A simulator for calculating normal induced voltage on communication line / J.-Y. Heo, H.-C. Seo, S.-J. Lee, Y.S. Kim, C.-H. Kim // Journal of Electrical Engineering and Technology. – 2014. – Vol. 9, iss. 4. – P. 1394–1400.
7. Якубович М.В. Исследование наведенных напряжений на отключенных воздушных линиях, находящихся в зоне влияния разветвленной высоковольтной сети: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.12. – Апатиты, 2007. – 135 с.
8. Influence of neighboring transmission lines on the measurement transmission line UVN options at the operating frequency / S. Wang, W. Hu, G. Zou, Z. Wu, S. Li, Z. Sun // Dianwang Jishu. – 2014. – Vol. 38, N 5. – P. 1162–1168.
9. О безопасности производства работ на ВЛ, находящихся под наведенным напряжением / А.Н. Висящев, С.А. Клепиков, А.В. Щербаков, Б.Н. Каратаев // Энергетик. – 2010. – № 2. – С. 18–22.
10. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: учебник. – 10-е изд., стер. – М.: Гардарики, 2013. – 317 с.
11. Костенко М.В. Взаимные сопротивления между воздушными линиями с учетом поверхностного эффекта в земле // Электричество. – 1955. – № 10. – С. 29–34.
12. Труды СибНИИЭ. Вып. 33 / под ред. Ю.В. Целебровского, Э.П. Каскевича. – М.: Энергия, 1976. – 120 с.
13. Гасаненко Л.Б. Импеданс поля низкочастотного прямолинейного тока, приподнятого над горизонтально слоистой землей // Электромагнитное зондирование и магнитотеллурические методы разведки. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1968. – С. 47–58.
14. Костиков В.У., Пучков Г.Г. Алгоритм и программа расчета на ЭЦВМ коэффициента взаимоиндукции провод – диполь на поверхности горизонтально-слоистой земли // Влияние внешних электромагнитных полей на линии связи. Эксплуатационные показатели связи. – Омск, 1973. – С. 18–24. – (Научные труды / Омский институт инженеров железнодорожного транспорта; т. 149).
15. Ваньян Л.Л. Основы электромагнитных зондирований. – М.: Недра, 1965. – 109 с.
16. Теоретические основы электротехники. В 3 т. Т. 1 / К.С. Демирчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин. – 4-е изд. – СПб.: Питер, 2014. – 463 с.
17. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. – М.: Омега-Л, 2014. – 139 с.
